《物理化学》课程教学课件（PPT讲稿）第四章 化学平衡

例如1/2 N2(g) +3/2 H(g)NH,(g)4,Gme(673K)= 24.2 kJ·mol-1 >0,（不能指示方向）当QKe4,Gm<0 正向自发4,Gm=0 平衡Q.= Ke16

16 例如 1/2 N2 (g) + 3/2 H2 (g) rGm (673K) = 24.2 kJ·mol－1 >0, (不能指示方向) 当Qa< K  rGm<0 正向自发 Qa= K rGm=0 平衡 NH3 (g)

3、4G.e可用来估算反应的方向4,Gme>40kJ·mol-l反应可逆向自发进行4,Gm2<-40 kJ-mot 反应可正向自发进行ZnO(s)例 Zn(s) +1/2 02(g)25℃4.Ge=-318.2kJ.moll，Ke=6x1055，估计正向自发。欲使正向不能进行Q>Ke，即>6×1055，则0,的压力必须小于2.8×10-107Pa，才能使4,Gm>0，这实际上是不可能实现的。17

17 3 、rGm 可用来估算反应的方向 25℃ rGm  = –318.2 kJmol-1 ， K =61055 ，估计正 向自发。欲使正向不能进行Qa > K ，即>61055 , 则 O2的压力必须小于2.810-107Pa，才能使 rGm >0， 这实际上是不可能实现的。 rGm  > 40 kJmol-1 反应可逆向自发进行 rGm  <– 40 kJmol-1 反应可正向自发进行 例 Zn(s) +1/2 O2 (g) ZnO(s)

例如由苯合成苯胺可以有以下三个途径：1 C,H()+HNO3(aq)-→H,O()+C,H,NO2()A,Gme = -104 kJ-mot1C,H,NO2()+3H2(g)→2H,0()+C,H,NH2()4,Gme = - 467.3 kJ-mol1m2 C,Hs()+Cl(g)-→HCl(g)+C,HsCI()△,Gme= -103.1 kJ.mol1C,H,CI()+NH(g) →HCl(g)+C,HNH2(l)4,G.m = - 41.7 kJ -mot13 C,H()+NH3(g) —→H2(g)+CHNH2()4,Gme= 45.73 kJ.motl由上述数据可看出，方案1、2是可行的。18

18 1 C6H6 (l)+HNO3 (aq)→H2O(l)+C6H5NO2 (l) rGm  = –104 kJmol-1 C6H5NO2 (l)+3H2 (g) →2H2O(l)+C6H5NH2 (l) rGm  = – 467.3 kJmol-1 例如由苯合成苯胺可以有以下三个途径： 2 C6H6 (l)+Cl2 (g)→HCl(g)+C6H5Cl(l) rGm  = –103.1 kJmol-1 C6H5Cl(l)+NH3 (g) →HCl(g)+C6H5NH2 (l) rGm  = – 41.7 kJmol-1 3 C6H6 (l)+NH3 (g) →H 2 (g)+C6H5NH2 (l) rGm  = 45.73 kJmol-1 由上述数据可看出，方案1、2是可行的

二、标准生成吉布斯自由能4,G.e规定：任意温度T和pe下，4,Gme(最稳定单质）=0。由稳定单质→1molB物质时的△,G.e就是该物质的4Gm2e4,Gme-EvB4,G任意反应的：m,B19

19 二、标准生成吉布斯自由能 fGm  规定： 任意温度T 和p下，fGm  (最稳定单质) = 0。 由稳定单质→1mol B物质时的 rGm  就是该物 质的fGm  rGm  =B fGm,B 任意反应的: 

三、反应的4,G.e和Ke的求算1、由△,Gme求4Gme和Ke（查表）；4,Gme=ZvBAGmb=- RT In K e2、通过盖斯定律从已知反应的4.G.e求未知反应的4,Gme;13、实验测定平衡时组成求Ke：（查表）4、定义式4,Gme=4Hme-T4Sme(m0其中4,Hme=ZVBA,HmB4,S.e=EvgSmbemBm5、标准电动势△.G.e=-nFEe：6、统计热力学方法20

20 三、反应的rGm 和K 的求算 1、由fGm 求rGm 和K （查表）； rGm  =  BfGm,B  = – RT ln K  2、通过盖斯定律从已知反应的rGm 求未知反应的 rGm  ； 3、实验测定平衡时组成求K  ； 4、定义式rGm  = rHm  – TrSm  （查表） 其中rHm  =  BfHm,B  rSm  =  BSm,B  5、标准电动势rGm  = – nFE ； 6、统计热力学方法